CN110580796A - 一种智能安全暨灾害预警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能安全暨灾害预警系统及方法，其中预警系统通过感知层集中对被监控对象的各种环境数据进行集中实时的采集，通过安装于后台服务器中的环境监控系统平台对环境数据进行筛选、分析、处理、存储以及发布展示便于相关人员实时监控，实现了数据的网络化、一体化，实现了对被监控对象整体做到安全无死角，对多发事故如：水、火、电、气(煤气泄漏)、以及盗等进行24小时365天的无人安全值守。此外，通过环境监控系统平台中的管理层实现了人员设置，人员权限设置，被监测对象中各环境数据的管理以及环境数据的整体规划设置，整体上实现了统一部署、统一管理，在一个集中式的平台上对所有被监控对象的安全建设整体实施和部署。

Description

一种智能安全暨灾害预警系统及方法

技术领域

本发明涉及一种预警系统及方法，尤其是涉及一种智能安全暨灾害预警系统及方法，该系统及方法用于对任何环境空间进行监测，如对养老院、医院、学校、家庭等机构进行灾害预警。

背景技术

安全是关系到人民群众生命财产的大事，是经济社会协调发展的标志，是党和政府对人民利益高度负责的要求。传统和新型生产经营方式并存，各类安全事故隐患和安全风险交织叠加，安全设施落后并缺乏有效的安全预警方式导致安全事故易发多发，一些安全事故直接危及生产安全和公共安全。

传统的安全体系建设主要依靠摄像头及独立的烟感，各个机构和场所的安全设施各自建设不成体系，这种原始的安全建设方式，依托于人防的安全手段已经不能满足现在的生产和生活需要。安防体系建设中技术的落后只是一方面；此外，各场所安防设备的安装使用存在着大量的应付现象，设备的安装出于行政要求而不是自身对安全的重视，设备安装后的自检及使用人浮于事。孤岛型的安防体系建设、依托于人防的安全体系建设、靠人的安全意识和自觉性的安全体系建设是需要立即改变而且是迫在眉睫的。

发明内容

为了提高安全系统的建设，本发明在此的目的是提供一种网络化、一体化，统一部署、统一管理，在一个集中式的平台上对所有被监控对象的安全建设整体实施和部署的智能安全暨灾害预警系统及方法。

本发明在此所提供的智能安全暨灾害预警系统包括以下网络层：

感知层：用于对被监控对象的温度、湿度、水浸、烟雾、可燃气体、防盗以及电中的一种或几种环境数据进行实时采集；

传输层：用于接受感知层所采集到的环境数据，并将环境数据实时传输至后续网络层；

后台服务器：后台服务器中安装有环境监控系统平台，该环境监控系统平台包括用于数据接收、数据筛分、数据处理、数据存储以及数据发布中的一种或几种进行操作的数据层，以及用于对机构管理、数据管理、设备管理、规划管理、人员管理、数据展示、场景管理、布放撤防、角色管理、数据分析、权限控制以及系统设置中的一种或几种进行管理操作的管理层；

其中感知层实时采集到的环境数据通过无线传输方式经所述传输层上传至所述后台服务器。

本发明提供的预警系统通过感知层集中对被监控对象的各种环境数据进行集中实时的采集，采集到的环境数据通过无线通信方式经传输层上传至后台服务器，通过安装于后台服务器中的环境监控系统平台对环境数据进行筛选、分析、处理、存储以及发布展示便于相关人员实时监控，实现了数据的网络化、一体化，实现了对被监控对象整体做到安全无死角，对多发事故如：水、火、电、气(煤气泄漏)、以及盗等进行24小时365天的无人安全值守。此外，通过环境监控系统平台中的管理层实现了人员设置，人员权限设置，被监测对象中各环境数据的管理以及环境数据的整体规划设置，整体上实现了统一部署、统一管理，在一个集中式的平台上对所有被监控对象的安全建设整体实施和部署。

此外，本申请所提供的预警系统通过环境监控系统平台将获取的环境信息经后台服务器处理后，可经与后台服务器有线连接或无线连接的显示设备(电脑、手机、IPAD或者其他显示设备)进行数据显示。通过数据的采集促进环境安全基础数据的标准化建设，利用环境监控系统平台还能实现数据共享，将采集到的数据共享至相关部门。

进一步的，所述感知层主要由温湿度传感器、水浸传感器、烟雾感应器、可燃气体传感器、门磁开关、智能电力监控仪表和摄像头中的一种或其中几种传感器构成。

进一步的，所述温湿度传感器、所述水浸传感器、所述烟雾感应器、以及所述门磁开关自带电池。保证了各传感器在停电时设备可利用自身电池工作，保障了数据和安全防护的连续性。

具体的，所述环境监控系统平台中的数据层采用流式数据处理方式对数据进行处理。

本发明所提供的一种智能安全暨灾害预警方法，该方法先对被监控对象的温度、湿度、水浸、烟雾、可燃气体、电以及防盗中的一种或几种环境数据进行统一实时采集，然后将采集到的环境数据通过无线传输方式经传输层上传至后台服务器，安装于后台服务器内的环境监控系统平台对接收到的环境数据进行统一处理，并根据是否存在报警情况向向责任人、管理员和监控人员提供报警。该预警方法统一采集，统一部署，统一管理，对所有被监控对象的安全建设整体实施和部署。

进一步的，当有预警信息产生时，环境监控系统平台输出控制信号控制相关联的摄像头，及时查看被监控对象区域内的影像。当有预警信息产生时切换到相关联的摄像头，有了数据并有了“眼睛”，灾害在发生前就会被管理者捕捉到，消灭灾害于萌芽状态，更加保证了被监控对象的安全性。

本发明的有益效果是：通过环境监控系统平台将获取的环境信息经与后台服务器有线连接或无线连接的显示设备(电脑、手机、IPAD或者其他显示设备)进行数据显示。通过数据的采集促进环境安全基础数据的标准化建设，同时将基础数据共享给各个相关部门。

当有告警发生时，相关人员能及时被系统预先设置的各种通知方式告知，以便及时排查、处理。而且系统可对设备维护、安全区域巡检、安全工作落实、安全数据统计利用等工作进行管理。

通过对重点安全区域的预警传感器布置，实现了对各被监控对象整体做到安全无死角，对多发事故如：水、火、气(煤气泄漏)、盗、以及电等进行24小时365天的无人安全值守。

环境安全数据采集后可人为控制数据发送时间，数据发送到管理平台后实时展现在相应设备上，如有报警产生，在秒级时间内系统会通过声光电和短信等方式将报警信息发送出来，实时采集、发送及时可让相关的安全管理部门对发生的安全隐患做到立即了解、迅速排查，将事故处理于萌芽状态，保障了被监控对象的安全。

布防先进的相应传感器，可对各种多发事故进行安全预警，极大地扩大了安全预警范围，提高了安全预警能力。

当有预警信息产生时，环境监控系统平台可自动切换到相关联的摄像头，及时查看预警区域内的影像，有了数据并有了“眼睛”，灾害在发生前就会被管理者捕捉到，消灭灾害于萌芽状态。

附图说明

图1是本发明所提供的预警系统的原理图。

具体实施方式

在此结合附图和具体实施方式对本申请所要求保护的预警系统进行详细的进一步说明。

参照图1所示，本申请所要求保护的技术方案是一种智能安全暨灾害预警系统，该系统集多传感器和安装有环境监控系统平台的后台服务器，通过无线传输方式实现数据的传递，无线传输方式可不需要布线，从而在数据采集点的选择和设备安装方面具备非常便捷的条件。

该预警系统包括了部署于被监控对象区域内的用于实时采集被监控对象区域内的温度、湿度、水浸、电、烟雾、可燃气体以及防盗等环境数据中的一种或几种的感知层，用于接受感知层所采集到的环境数据，并将环境数据实时传输至后续网络层的传输层，以及后台服务器；其中，感知层主要包括了均自带有无线通信模块的温湿度传感器、水浸传感器、烟雾感应器、可燃气体传感器、门磁开关、智能电力监控仪表和摄像头中的一种或其中几种传感器构成，各传感器部署于被监控对象区域内。其中，温湿度传感器、水浸传感器、烟雾感应器、以及门磁开关自带电池。

传输层可以采用现有的GPRS传输方式或NB-LOT传输方式实现无线传输的网关。该网关自带有充电电池，在具有市电供电时，网关通过220v市电供电并对网关自带的充电电池进行充电；当市电断电时由蓄电池供电，电力恢复后转由市电供电并自动给蓄电池充电。网关接收到感知层中各传感器传送的环境数据并将其通过GPRS无线网络发送到后台服务器中。

其中后台服务器中安装有环境监控系统平台，该环境监控系统平台包括用于数据接收、数据筛分、数据处理、数据存储以及数据发布中的一种或几种进行操作的数据层，以及用于对机构管理、数据管理、设备管理、规划管理、人员管理、数据展示、场景管理、布放撤防、角色管理、数据分析、权限控制以及系统设置中的一种或几种进行管理操作的管理层。

后台服务器中的数据对接收到的环境数据以及进行数据接收、数据筛分(筛分出环境数据，滤除环境数据中的干扰数据，保证数据的准确性)以及数据处理，经处理后的数据进行数据存储；根据监控人员的操作指令调取存储于数据层中的数据，对数据再次进行数据处理并进行数据发布，数据发布的方式即是通过环境监控系统平台将采集到的环境数据进行显示，显示方式可以是树状图，圆饼图，折线图或单独的数据显示。数据层中还预设有各环境数据的安全值，当感知层各传感器采集到的环境数据超出安全值时，环境监控系统平台输出控制指令向责任人、管理员和监控人员进行报警。具体可以是在被监控对象区域内、值班室等地点安装报警装置，该报警装置可以是扬声器，也可以是是蜂鸣器。该报警器通过无线网络方式与网关连接或与后台服务器连接，当存在各传感器采集到的环境数据超过预设于环境监控系统平台中的环境数据安全值时，环境监控系统平台发出控制指令启动部署于相关被监控对象区域内的报警器进行报警；同时环境监控系统平台还可以通过短信平台等方式将危险信息发送至责任人、管理员和监控人员等相关人员，实现了及时报警。

环境监控系统平台中的管理层用于对机构管理、数据管理、设备管理、规划管理、人员管理、数据展示、场景管理、布放撤防、角色管理、数据分析、权限控制以及系统设置中的一种或几种进行管理操作。通过管理层可以设置监控人员权限，即谁可以使用环境监控系统平台，使用者权限根据使用者的职位高低和职位范围进行确定；设置被监控对象区域具体的监控环境及规划；以及数据展示的形式以及被监控对象区域内各传感器的具体部署，即场景管理。此外还能设置数据分析的方式，即设置为流式数据处理方式。

本发明所提供的预警系统通过环境监控系统平台实现统一管理，统一监控，且环境数据实时采集，实时传送，实时处理分析，实时显示，实时报警，更加智能。且能够对被监控对象区域内的水、火、电、气(煤气泄漏)、盗等进行24小时365天的无人安全值守。

为了保证本申请所提供的预警系统中各传感器能够在无线信号较弱的环境也能正常传递数据，本申请采用的传感器自带有的天线，通过天线增强无线信号的接收。

此外，本申请为了便于观察传输信息，可以采用自带有LED液晶显示屏的网关。当然也可以采用不带显示屏的网关进行数据传输。

在此构成本申请感知层中的感应器可以采用现有技术中的任何一款，本申请在此采用以下传感器：

1.水浸传感器，采用无线漏水监测传感器，具体参数如下：

2.烟雾感应器，采用无线烟雾传感器，具体参数如下：

3.可燃气体传感器，采用无线可燃气体传感器，具体参数如下：

4.门磁开关，采用无线门磁感应传感器，具体参数如下：

本申请所采用的智能电力监控仪表为单相智能用电监测仪。摄像头采用任何一种高清摄像头。

此外，本申请所采用的网关可以采用现有的任何一款，本申请在此采用的是单体多参数传感器网关，该网关集成了GPRS模块、外部电源输入、DCDC隔离电源输出、Nano-SIM卡座、隔离式开关量输入、隔离式开关量输出、隔离式485总线、433M接收模块、锂离子电池、充电管理，其特点在于：

1采用一体化分离式恒压电源，AC/DC分离，DC5V供电

2集成GPRS通信模块，兼容移动/联通数据网络，内置GPRS天线

3集成RS485总线，方便外扩其他传感器

4集成隔离式DI接口

5集成继电器开关输出，可给外部设备供电或数字电平信号输出

6提供DC-12V电源输出，给外部传感器供电

7集成433M接收模块，用于接入其他安防传感器

8自带锂离子电池及充电管理，保证停电后7天的供电

9内藏弹出式Nano-SIM卡座

10正常模式下，通过按键操作方便查看各传感器数据

11报警模式下，可查看自检后的发现的设备故障

14配置模式下，通过按键操作可进行传感器各参数的设置

该网关的电气参数如下：

此外，在此本申请还提供了一种智能安全暨灾害预警方法，该方法的具体步骤如下：

步骤1：在被监控对象区域内部署温湿度传感器、水浸传感器、烟雾感应器、可燃气体传感器、门磁开关、智能电力监控仪表和摄像头中的一种或其中几种传感器构成感知层实时采集被监控对象区域内的温度、湿度、水浸、烟雾、电、可燃气体以及防盗中的一种或几种环境数据；

步骤2：部署于被监控对象区域内的传感器实时采集被监控对象区域内的环境数据，并将采集到的环境数据通过无线网络传输至由网关作为的传输层；

步骤3：传输层将接收到的环境数据通过无线网络上传至后台服务器，后台服务器上安装有环境监控系统平台；

步骤4：环境监控系统平台对接收到的环境数据进行处理，并将其与预设于环境监控系统平台内的各环境数据的安全值进行比较，当有预警信息产生时，环境监控系统平台发出控制指令自动切换到相关联的摄像头，及时查看被监控对象区域内的影像，如需要进行报警提醒，环境监控系统平台发出控制指令启动部署于相关被监控对象区域内的报警器进行报警；同时环境监控系统平台还可以通过短信平台等方式将危险信息发送至责任人、管理员和监控人员等相关人员，实现了及时报警。

当有预警信息产生时，环境监控系统平台可自动切换到相关联的摄像头，及时查看预警区域内的影像，有了数据并有了“眼睛”，灾害在发生前就会被管理者捕捉到，消灭灾害于萌芽状态。

本发明所提供的预警系统部署于任何一被监控区域内，在此提供一种部署方式作为说明，具体的部署情况如下：

水浸传感器：部署于被监控对象区域内的水管接头处、易发生漏水处(可能是楼上漏水也可能是外面的雨水或其他方面的漏水)以及重点区域等区域；烟雾报警器：部署于被监控对象区域内的重点区域、人流密集区域以及可能有危险区域等区域；可燃气体传感器：部署于被监控区域内的厨房、危险区域以及天然气管道沿线等区域；门磁开关：部署于门、窗等位置；智能电力监控仪表：部署于电表后面；网关：部署于安装在和传感器的有效距离内；摄像头：部署于需要安装的位置，如进门处，客厅等。

本发明所提供的系统配合液晶显示屏，即可进行数据显示，又能够进行参数设置以及人员权限设置。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (6)

1.智能安全暨灾害预警系统，其特征在于：该系统包括以下网络层：

感知层：用于对被监控对象的温度、湿度、水浸、烟雾、可燃气体、防盗以及电中的一种或几种环境数据进行实时采集；

传输层：用于接受感知层所采集到的环境数据，并将环境数据实时传输至后续网络层；

后台服务器：后台服务器中安装有环境监控系统平台，该环境监控系统平台包括用于数据接收、数据筛分、数据处理、数据存储以及数据发布中的一种或几种进行操作的数据层，以及用于对机构管理、数据管理、设备管理、规划管理、人员管理、数据展示、场景管理、布放撤防、角色管理、数据分析、权限控制以及系统设置中的一种或几种进行管理操作的管理层；其中感知层实时采集到的环境数据通过无线传输方式经所述传输层上传至所述后台服务器。

2.根据权利要求1所述的智能安全暨灾害预警系统，其特征在于：所述感知层主要由温湿度传感器、水浸传感器、烟雾感应器、可燃气体传感器、门磁开关、智能电力监控仪表和摄像头中的一种或其中几种传感器构成。

3.根据权利要求2所述的智能安全暨灾害预警系统，其特征在于：所述温湿度传感器、所述水浸传感器、所述烟雾感应器、以及所述门磁开关自带电池。

4.根据权利要求1或2或3所述的智能安全暨灾害预警系统，其特征在于：所述环境监控系统平台中的数据层采用流式数据处理方式对数据进行处理。

5.一种智能安全暨灾害预警方法，其特征在于：该方法先对被监控对象的温度、湿度、水浸、烟雾、可燃气体、电以及防盗中的一种或几种环境数据进行统一实时采集，然后将采集到的环境数据通过无线传输方式经传输层上传至后台服务器，安装于后台服务器内的环境监控系统平台对接收到的环境数据进行统一处理，并根据是否存在报警情况向向责任人、管理员和监控人员提供报警。

6.根据权利要求5所述的智能安全暨灾害预警方法，其特征在于：当有预警信息产生时，环境监控系统平台输出控制信号控制相关联的摄像头，及时查看被监控对象区域内的影像。